Самообжигающиеся электроды и графитовые изделия для несталеплавильных погружных печей: применение

2025-11-07 16:05:45

В сталеплавильном производстве ферросплавы ферромарганца (FeMn) и ферросилиция (FeSi) используются для раскисления или корректировки состава. Для получения карбида кальция (CaC₂), монокристаллического кремния и фосфора применяют угольные электроды или самообжигающуюся электродную пасту. Самообпекающаяся электродная паста представляет собой смесь, состоящую из таких заполнителей, как кокс, графит и антрацитовый уголь, смешанных с каменноугольным пеком. Эта паста помещена в металлический цилиндрический корпус; после подачи питания он постепенно спекается в проводящий угольный электрод за счет резистивного нагрева, создаваемого самим током и тепла, передаваемого из печи.

Для крупногабаритных печей самообжигающиеся электроды обеспечивают большую эксплуатационную гибкость, устраняя необходимость соединения электродов и упрощая обработку. Их экономическая эффективность делает их предпочтительным выбором практически для всех печей с под флюсом, не связанных с сталелитейным производством. Однако из-за экологических проблем самообжигающиеся электроды в настоящее время заменяются угольными или графитовыми электродами.

Карбид кальция (CaC₂), хотя и не для производства стали, также получают путем плавления негашеной извести (CaO) и углеродистых материалов (например, кокса, антрацитового угля) в электрической печи при температуре 2000–3000 °C. Эта специализированная печь с погружной дугой работает как печь сопротивления, в которой кончики угольных электродов погружаются в загружаемый сырьевой материал для подавления разложения CaC₂ и повышения термического КПД. Расплавленный карбид кальция выливается из дугообразного выпускного отверстия в нижней боковой стенке печи.

Для операций, требующих предварительно просверленных электродов диаметром 50–100 мм и длиной 1000–2000 мм, применяют электроды из искусственного графита. В типичных печах производства карбида кальция (электродуговые печи закрытого типа) фосфор получают восстановлением фосфоритной руды коксом. Эта реакция представляет собой высокоэндотермический процесс при температуре 1400–1500 ° C, потребляющий значительную часть электрической энергии, главным образом в виде тепла. Из-за значительно более низкого расхода электродов по сравнению с производством ферросплавов или промышленного кремния обычно используются обожженные угольные электроды.